银行门自动控制系统软件设计毕业论文(编辑修改稿)

银行门自动控制系统软件设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

片上 形成的。 电枢绕组是电路中非常重要的一部分，产生感应电动势以及电磁转矩是它的主要功能，是电机中实现能量转换的重要部分。 换向器 12 许多换向片经过组合就形成了换向器。 换向片之间通过云母片相互绝缘，整体通过云母环实现对地的绝缘。 换向片通常是由铜料加工制成的，尾端开沟或者接有联接片即升高片，可以使电枢绕组元件的端线焊在里面。 换向器结构型式多样，燕尾式结构通常适用于中小型电机，这样的换向片下面是呈燕尾式的，这样可以方便用 V形截面压圈夹紧。 通常会在燕尾和 V 形压圈间采用 V形云母环做垫，从而使它们之间互相绝缘。 直流电动机的特点 直流电机的调速范围比较广，并且比较容易进行平滑调速； 直流电机的过载和启动以及制动转矩比较大； 直流电机比较容易控制，可靠性非常高； 直流电机在调速的时候能量损耗比较小。 直流电动机的工作原理 图 6 直流电机工作原理图 13 如图（ a）如果 A刷接在直流电源正极， B刷接在直流电源负极，同时换向片 1与 A刷相接触而且换向片 2与 B 刷相接触，那么电流就会从 A刷流入，然后经线圈 a、 b、 c、 d 从 B刷流出来。 在 N极导线ab中的电流方向是由 a流向 b的；在 S 极导线 cd 中 的电流方向是由c 流向 d 的。 由电磁力定律可以知道，载流导体在处于磁场中时要受力，该力的方向可用左手定则来判定，该力的大小为： F=BLI，公式中 B 指的是导体所在位置的磁通密度，单位是 Wb/m2； L 是指导体切割磁感线的有效长度，单位是 m； I 是指流过导体的电流，单位是 A。 导线 ab受到方向向左的力的作用，导线 cd受到方向向右的力的作用。 两磁场力对转轴有逆时针方向的电磁转矩，从而使电枢沿逆时针方向旋转。 如图（ b）当线圈转过 180176。 的时候，换向片 2 与 A 刷相接触与此同时换向片 l与 B刷相接触。 此时电流从正极经过换向片 2流入 导线，导线 dc中的电流是从 d流向 c的，导线 ab 的电流从 b流向 a的，然后从换向片 l 经过 B 刷流回负极。 这样一来，导线里面的电流方向就会改变，同时导线所处磁场的极性也会改变，但是电磁力和电磁力对转轴的电磁转矩方向没有改变，还是原来的逆时针方向，在这种情况下电动机就会沿同一个方向不停运转下去。 综上所述， 直流电动机的基本工作原理 就是给 直流电动机 通以直流电源， 然后在 换向器 及 电刷的作用 下 ，流过直流电机电枢线圈的电流 的 方向是交变的， 因此 使电枢产生电磁转矩的方向 保持 恒定不变， 使 直流电机朝 一定 方向连续 运 转。 14 单片 机简介 单片机也就是单片微型计算机。 单片机是计算机发展历程中的一大进步，同时也是非常受欢迎的一种处理器。 单片机经过多年的发展，它的各种性能也得到了显著地增强和完善，如今的单片机不仅集成度高、功能强大、运行速度快、占用体积小同时它在功耗、性能、价格方面也显出了它独特的优势，还有就是单片机操作简单。 因此单片机在很多领域都有很广泛的运用，例如在各种工业控制方向、智能精细仪器和仪表控制、数据的收集与处理和分析方面、通信网络系统控制方面、汽车电子工业、国防技术工业、家用电器控制等很多领域都有单片机的身影。 一般的单片 机是由单块芯片构成的，而这块芯片是一个集成电路，这个芯片可以完成单片机应该完成的所有功能，比方说中央处理器也就是我们通常说的 CPU，它是实现单片机的计算和控制功能，而单片机中的存储器 RAM/ROM是实现其数据和程序的存储作用，单片机中的定时器 /计数器的功能则是完成单片机对时间和事件的设定和记录功能，多种类的输入 /输出端口的功能是实现串、并行和输入、输出功能的元件，除此之外还有模数转换器、数模转换器可以实现模数、数模 转换等。 15 图 7 单片机结构框图 单片机自从被人们开发出来后经过二十多年的迅速发展，其各项功能也得到了大幅提高，不管是在单片机的处理速度方面，还是在它的各种性能上都是很多领域里控制装置的最佳选择。 正式由于单片机控制系统的运行性能、处理速适应能力和稳定性方面的巨大优势，因此本论文中银行门自动控制系统中的控制装置就使用 AT89C51 单片机。 AT89C51简介 AT89C51单片机深受人们喜爱的原因是它有这样的优势，首先，此单片机是 CMOS8位的，而且低电压和高性能是它的一个特点；其次，它里面有一个程序存储器即 PENROM，它是 一个 4K字节的存储器，并且它可以实现反复擦写。 这样的元件是 ATMEL公司生产的，它不仅有高密度的特点而且不会丢失存储数据，还有就是它可以与 MCS51系列单片机实现兼容，另外，单片机内部含有 8位 CPU 以及闪烁存储的电源 中断 复位 定时 内部总线（数据总线、地址总线、控制总线） 定时 /计数器模块 并行 I/O口 串行 I/O口 其他模块 A/D、 D/A模块 RAM/ROM模块 单片机CPU 16 单元，这样的单元有强大的功能，所以 AT89C51单片机可以在自动控制领域中大显身手。 AT89C51 的功能标准部件：包括一个闪烁存储器，它是 4K 字节的；一个随机存取数据存储器，它是 128 字节的；还有 32 个输入输出端口，还有 2个定时 /计数器，它们是 16 位的；还包含 1个 5向量的两级中断结构，还有一个串 行通信口和片内震荡器以及时钟电路等。 另外 AT89C51还可以实现 0HZ静态逻辑操作功能，可以支持实现两类软件的省电模式。 闲散方式停止 CPU即中央处理器的工作，能够使定时/计数器，随机存取数据存储器，串行通信口和中断系统继续执行其工作。 掉电方式时可以保存随机存取数据存储器里面的存储内容，但是震荡器停止工作同时禁止其它各类部件工作直至下一个复位为止。 17 图 8 AT89C51整体及引脚图 AT89C51 引脚的功能 VCC：也就是电源线。 VSS：通常接地，即接地信号线。 （ 3239） ：这样的引脚有 8条，它们 P0 口专用的，在这里面 是最高位而且。 P0 口，即地址 /数据总线复用口，它是 8 位的漏极开路双向 I/O口。 当 P0 口被当做输出口的时候，它的每一个引脚都可以驱动 8 个 TTL 电路。 当“ 1”即高电平被写入 P0口的时候，每个引脚均可以当作高阻抗输入端。 而且 P0口还可以在直接访问外部数据或程序存储器的时候，转换地址以及数据总线复用，同时激活内部上拉电阻。 P0 口在进行闪烁编程的时候，P0 口能够接收到指令，当进行程序校验的 时候，能够输出指令，此时需要接电阻才能完成。 ：这些端口和 P0 口像似，其中 就是最高位而且。 P1 口是一个 8 位双向的 I/O口，它的内部带有上拉电阻， P1 口的每一个输出缓冲级都可以驱动 4 个 TTL 电路。 而且对端口写入“ 1”的时候，利用内部电阻可以把端口拉至高电平，这个时候它们可被当做输入口来用。 由于它们的内部均有电阻，所以某一个引脚当被外部信号拉低的时候可以输出电流。 闪烁编程和程序校验的时候， P1口通常是接收低 8位的地址的。 （ 2128） ： P2口也是一个 8位双向 I/O 口并且它的内部也是带有上拉电阻的，其输出缓冲级同样可以驱动 4个 TTL电路。 18 同样对端口写入“ 1”的时候，它能够通过内部电阻将端口拉至高电平，与此此时还可以作为输入口来使用。 由于它的内部包有电阻，所以它的引脚能够被外部的信号拉低时可以输出电流。 当访问外部的程序存储器和 16位的地址数据存储器的时候，此时 P2口就可以输出高8 位地址的数据了。 当访问 8 位地址外部数据存储器的时候， P2 口的线上存储的数据在整个运行时期是不会改变的。 当在闪烁编程或当在校验的时候， P2口接收的是高位的地址和一些其它的控制信号。 ： P3 口也一个 8 位双向 I/O 口，与 P2 口一样也是带有内部电阻的端口， P3 口能够输出缓冲，所以可以驱动 4 个 TTL 电路。 对 P3 口写入“ 1”的时候，它们就能够被内部电阻拉至高电平并且可被用来作为输入端的时候，被外部拉低的 P3 口将被用做电阻输出电流。 P3 口通常作为 I/O 口来使用，但是它还有一些其他重要功能，例如： ； 口使用； \可当做外部中断 0使用； \可用作外部中断 1 使用； ； 当成记时器 1外部输入使用； \可当成外部数据存储器使用；\也可当成外部数据存储器来用； P3 口也能够接收用于闪烁存储编程以及程序校验等的控制信号。 RST：即通常所说的复位输入。 也就是说当振荡器工作的时候 ,RST的引脚出现了两个机器周期或者以上的高电平从而使单片机可以复位。 19 ALE/PROG\：也就是当访问外部程序存储器以及数据存储器的时候， ALE 输出的脉冲可以用在锁存地址低 8 位字节。 即不访问外部存储器的时候， ALE 也可以以时钟震荡频率 1/16 而输出 固定正脉冲信号，因而它可以对输出时钟采用定时的目的。 假如有必要的话，可以使特殊寄存器区里面的 8EH单元中的 D0位置实行禁止 ALE 的操作。 从而此位置后只可以有一条 MOVX还有 MOVC指令时 ALE才可以会被应用。 除此此外，此引脚会被微弱拉高，当单片机执行外部程序的时候，应该设置 ALE 无效才可以。 PSEN\：即程序储存许可输出的是外部程序存储器里面的读选通信号。 当 AT89C51 单片机选择使用外部程序存储器来读取指令的时候，每一个机器周期均有两次 PSEN 可以有效，也就是说可以输出两个脉冲，在这个时候，当单片机访问 外部数据存储器的时候，这两次有效 PSEN 信号将不会出现。 EA\/VPP：外部访问许可。 想要使中央处理器即 CPU 只能访问外部程序存储器的时候， EA 端必须始终保持低电平才可以。 这里需要特别注意的是加密位如果被编程，那么复位的时候在其内部会锁存EA 端的状态，例如当 EA 端为高电平的时候， CPU 即中央处理器就会执行内部程序存储器里面的指令。 当执行闪烁存储器编程的时候，这个引脚在加上 +12V的编程许可电压 VPP才可行。 XTAL1：也就是震荡器的反相放大器和其内部时钟发生器的输入端。 XTAL2：即震荡器反相放大器的 输出端。 20 AT89C51 的 主要特性简介 首先它可以与 MCS51 实现兼容。 可编程的闪烁存储器，它是 4K字节的 ； 写 /擦循环为 1000 的；数据最长可以保留 10 年；还有全静态工作频率为 0Hz24Hz；还有三级程序存储器锁定；还有 128*8 位内部 RAM 和 32可编程 I/O线；另外还有两个 16位定时器 /计数器以及 5个中断源；值得一提的是它还有可编程串行通道和低功耗闲置及掉电模式；此外片内振荡器和时钟电路也是单片机的一部分。 驱动电路 驱动能力也是单片机自身的重要性能之一。 单片机 I/O口电流的值 等于 10mA 左右，对于发光二极管等器件驱动不用特殊驱动电路，但是对有些大负载器件，则需要很大的启动电流通常是正常电流的几倍，这是单片机无法满足的，因此需要专门驱动来完成这一任务，此时单片机只是充当逻辑控制部分的角色即单片机控制驱动电路实现驱动电机的任务。 本设计的驱动电路是采用 L298N 和 外部电路 以及 电机 组 成驱动电路。 驱动电路中最基本的结构是桥式电路，电机正转和反转的控制就是这种电路参与控制的。 L298N 芯片简介 L298 芯片是 15 脚封装的，特点：该芯片的工作电压非常高，可达 46V；该芯片的 输出电流比较大，瞬间峰值电。